קטגוריות: חדשות חשמליות מעניינות, חשמלאי בבית
מספר צפיות: 226017
הערות לכתבה: 12
ערכות בקרת תאורה
המאמר מספק מעגלי בקרת תאורה באמצעות מתגי מעבר ונגלבים, ממסרים הניתנים להתעייפות, דימרים, דימרים, מסגרת צילום, טיימרים וחיישני תנועה אינפרא אדום.
תוכניות בקרת תאורה כבר נשקלו שוב ושוב בספרות ובדפי אתרי אינטרנט שונים בעלי כיוון חשמלי. לכן, כאן ננסה לתאר את הפתרונות הקיימים השונים.
תוכניות הבקרה הפשוטות ביותר עבור מתג אחד או שני מקשים ידועות לכולם, ולכן מעטים אנשים מעוניינים בכך, ונלך ישר לדיון. מעגלי בקרת תאורה מרובי נקודות.
נתחיל במצב פשוט ספציפי - נניח שיש לכם שתי קומות בבית כפרי. בערב אתה עולה במדרגות לקומה השנייה. באופן טבעי, אתה צריך להדליק את האורות במדרגות. נדלק בקומת הקרקע. אנו עולים לקומה השנייה. עכשיו צריך לכבות את האורות במדרגות.
ואיך לעשות זאת אם המתג מותקן בקומת הקרקע? מטבע הדברים, התשובה הברורה היא שיש לשלוט במנורות בשני מקומות - מהקומה הראשונה והשנייה.
במבט ראשון, שום דבר לא מסובך - מספיק להתקין מתג בכל קומה המחוברים במקביל ושולטים בהם ללא תלות זה בזה. אבל סכמה כזו לא תעבוד לפי האלגוריתם שאנו זקוקים לו - בעזרתו תוכלו להדליק את האור מכל אחד משני המתגים, אלא לכבות אותו - רק מזה שהוא הופעל - כי מתג אחד במצב הפעלה יחסום את פעולתו של השני. לכן, למצב הנחשב בסולם, תוכנית זו אינה מקובלת לחלוטין.
כדי ליישם בקרת תאורה משני מקומות נחוצים מתגים מיוחדים הנקראים מעבר. באופן כללי, במצב זה, המונח "מתג" אינו נכון. זה "מתג" מכיוון יש לו שלושה אנשי קשר - אחד זז ושני ללא תנועה. תלוי במיקום של מקש המתג, המגע המטלטל נסגר עם איש קשר קבוע זה או אחר. אך כדי לא להתבלבל מבחינתנו, נקרא למתג זה מתג מעבר.
על ידי הדלקת שני מתגים כאלה בהתאם לתכנית המוצגת באיור 1, נוכל לשלוט במנורה אחת (או כמה בו זמנית, אם הם מחוברים במקביל) משתי נקודות ללא תלות זו בזו. איש הקשר הנע (מיתוג) בתרשים זה הוא אנשי הקשר המודגשים בכחול.
איור 1. שליטה על מנורה אחת משתי נקודות.
מאפיין מיוחד של מתגי המעבר הוא שאין להם עמדת מפתח קפדנית. אם במתג קונבנציונאלי, ככלל, מיקום ההפעלה לוחץ כלפי מעלה ומכבה למטה, אז במתג המעבר, מיקום ההפעלה יהיה תלוי במיקום של המתג השני. אם אנו מניחים שהפעלתם את האור מהמתג הראשון, "לחצו" עליו למעלה וכיביתם מהשנייה, אז בפעם הבאה שתדליק את האור עם המתג הראשון, עליכם "ללחוץ" למטה.
בנוסף לסינגלים, ישנם כפול פורצים. הם מאפשרים לשלוט בשני מקומות תאורה עצמאיים. אלה למעשה שני מתגי מעבר בודדים במתחם אחד. תרשים החיבור של מתגים כאלה מוצג באיור 2.
איור 2. שליטה על שתי מנורות משתי נקודות.
אך לעיתים מצב מחייב ניהול לא משניים, אלא משלושה מקומות או יותר. אין כבר מתגי מעבר. יש להוסיף את המעגל למתגי ארבעה קשרים - מה שנקרא מתגי צלב.
המתג הנגדי כולל ארבעה אנשי קשר ועיצוב מורכב יותר, בהשוואה למתג המעבר. הוא מותקן "באמצע" של המעגל - כלומר, המתגים הראשונים והאחרונים במעגל התאורה יהיו מעבר, ויש להתקין מתגי חוצה בכל נקודות הביניים. כדוגמה, איור 3 מציג מעגל בקרת תאורה לשלושה נקודות.
איור 3. שליטת מנורת שלוש נקודות.
מעגל הבקרה עם מתגי מעבר וצלבים אינו הפיתרון הטוב ביותר כשצריך לשלוט בתאורה משלושה מקומות או יותר. הרבה יותר קל לארגן תכנית בקרה כזו בעזרת יציבים דו-יציבים, או כפי שהם נקראים אחרת, ממסרים רגישים.
ממסר זה הוא מעגל אלקטרוני של טריגר - מכשיר עם שני מצבים יציבים ונשלט על ידי דופק לטווח קצר המסופק לכניסתו. זה מאפשר שימוש במתגים (כפתורים) שאינם נועלים לבקרת תאורה. כל הכפתורים מופעלים במקביל זה לזה, מה שיכול לפשט מאוד את המעגל ובהתאם, את התקנת התאורה. בדרך כלל, ממסר כזה הוא מודול רגיל 17.5 מ"מ המותקן על מעקה DIN ומורכב בארון בקרה (איור 4)
איור 4. הופעה של ממסר ממושך.
הממסר הדו-יציב המוצג כדוגמה, תלוי בשינויים, יכול להיות בעל מגע אחד פתוח בדרך כלל, שני אנשי קשר פתוחים בדרך כלל או מגע פתוח בדרך כלל וסגור בדרך כלל. ממסרים כאלה יכולים לפעול הן ברשת 230 וולט והן במתח של 24 וולט. מעגלי מיתוג ממסר דו-יציב מוצגים באיור 5.
איור 5. ערכות של הכללת ממסר בסטיבטי.
כדי ליישם מעגל בקרת תאורה בממסר דו-יציב, הכי נוח להשתמש במגע הפתוח בדרך כלל שלו. בשני המעגלים המוצגים, מגע כזה הוא איש קשר שיש לו תפוקות 1-2. מספר כפתורי הבקרה יכול להיות כל אחד, וכולם כלולים במקביל.
לחיצה ראשונה על כל כפתור תעניק רמת מתח שליטה לכניסה A1, מה שיגרום לממסר להידלק, לסגור את המגע ובהתאם, להדליק את האור, הלחיצה השנייה תכבה וכן הלאה במעגל.
היתרון במעגל זה מהמעגל שלמעלה במתגי המעבר הוא היעדר הצורך במתגי חוצה והתקנה הרבה יותר פשוטה של מערכת התאורה. החיסרון הוא השימוש בממסר דו-יציב מיוחד. אך עם ממסר כזה, מעגל זה הוא האופטימלי ביותר הן מבחינת ההתקנה והן מבחינת פתרון הבעיות שלאחר מכן.
בנפרד, יש צורך להתעכב על מכשירים כגון דימר (דימר). הם מאפשרים לך לשלוט על בהירות המנורה. ישנם רגולטורים לסוגי תאורה שונים - עם מנורות ליבון, עם מנורות פלורסנט, מנורות הלוגן וכו '. לדוגמה, אנו נותנים את המראה והמעגל של השלט מנקודות שונות דימר למנורות ליבון (איור 6).
כפי שניתן לראות בתרשים, כפתורי הבקרה בדימר זה מופעלים באופן דומה למעגל הבקרה באמצעות ממסר דו-יציב - כולם מחוברים במקביל ויכול להיות מספר כלשהו מהם. כדי להבטיח הגנה, הדימר מופעל באמצעות מפסק. ההספק הכולל של המנורות יכול להיות 600 וואט. מעגל המיתוג למנורות פלורסנט דומה, ההבדל היחיד הוא שמשתמשים בווסת מסוג אחר.
איור 6. מעגל מיתוג דימר בשלט רחוק.
דימר מסוג זה מותקן בארון בקרה על מעקה DIN. עם זאת, ברוב המקרים, בחיי היומיום הם משתמשים בדימרים המותקנים במקום מתגים קיימים. יש להם מידות נחיתה, כמו מתג רגיל. מראה הדימר מוצג בתרשים 7.
ההתאמה מתבצעת על ידי סיבוב הידית של הפוטנציומטר - כאשר מסתובבים עם כיוון השעון, בהירות המנורה עולה, נגד כיוון השעון - יורדת. לפעמים השליטה נעשית באמצעות כפתורים. אלמנט ויסות הכוח במעגל הדימר הוא triac (triac).
איור 7. דימר
כשמחליפים מתגים קונבנציונליים בדימרים, אסור לשכוח ניואנס אחד חשוב מאוד - ישנם דימרים הכלולים באספקת החשמל של המנורה, וחלקם דורשים ספק כוח קבוע של 230 וולט.
במקרה הראשון, לא מתעוררות שאלות חלופיות - הדימר פשוט נדלק במקום המתג. במקרה השני, יש צורך להכניס תיל נייטרלי נוסף לתיבת הנחיתה - כדי להבטיח אספקת חשמל מלאה של 230 וולט. לכן, אם החיווט לא משוחזר, השיטה הראשונה עדיפה בבירור. דיאגרמות החיווט של דימרים מסוגים שונים מוצגות באיור 8.
איור 8. הכללת דימרים מסוגים שונים.
לשיטות בקרת התאורה שנדונו לעיל, בכל הנוחות שלהן, יש נקודה אחת, ואולי עבור מישהו חיסרון - כדי להפעיל או לכבות את התאורה, אתה צריך ללכת למתג. לא להיות מחובר למתג ובמקביל להתאמת הבהירות מאפשרת מתגים אלקטרוניים מרחוק. הם מגיעים שניהם עם שליטת אינפרא אדום (IR), כאשר שלט רחוק מכל מכשירי חשמל ביתיים משמש לוח בקרה, וגם עם שליטת רדיו.
כדוגמה למתג בשליטת IR, אנו יכולים לקרוא למתג הידוע בספיר (איור 9). זה מאפשר לך להפעיל / לכבות את האור, ולהתאים בצורה חלקה את בהירות המנורה. על כל יתרונותיו, יש לציין כחיסרון כי ניתן לשלוט במתג זה רק בקו הראיה, כמה זמן יימשך ה"טווח "של לוח הבקרה - בדרך כלל לא יותר משמונה מטרים.
איור 9. מראה מתג ספיר.
מתגים הפועלים בערוץ הרדיו חסרי חיסרון כזה כמו שליטה רק בקו הראיה. אות הרדיו יכול לעבור גם דרך מכשולים שונים - קירות, רצפות וכו '. במידה מסוימת, כמובן. במתגים כאלה, ככלל, משתמשים בתדירות 433 או 492 מגהרץ, שאינה דורשת קבלת אישור מרשויות פיקוח הרדיו. כוח היציאה של המשדרים למכשירים כאלה אינו עולה על 10 מגוואט.
בוררים נשלטים מרחוק (הן דרך ערוצי IR והן באמצעות ערוצי רדיו) יכולים להיות ערוצים יחידים (המאפשרים לשלוט על עומס אחד בלבד), ורב ערוצי. מתגים מרובי-ערוצים נוחים בכך שהם יכולים להיות ממוקמים, למשל, בארון בקרה ולהקטנת חפצי שליטה בנקודה מסוימת. מתגים עם ערוץ יחיד ממוקמים בדרך כלל בתיבות הצומת של קו התאורה.
דוגמא ליישום מתג רדיו חד-ערוצי המותקן בתיבת צומת מוצג באיור 10. חובה, מתגים חד-ערוציים וגם מתגים רב ערוציים מספקים שליטה מקומית (ידנית) במקרה של כשל בלוח הבקרה.
איור 10. מתג רדיו ערוץ יחיד.
מתגים נשלטים על ידי רדיו, למרות שיש להם רדיוס פעולה גדול משמעותית מאשר מתגים הבנויים על קרני אינפרא אדום, עם זאת, הם מוגבלים - ככלל, לא יותר ממאה מטרים (אם כי יש אפשרויות שונות).
אבל מה לעשות אם אתה צריך להפעיל תאורה או עומס אחר, שנמצא עשרות או מאות קילומטרים ממתקן מנוהל? וזו לא פונקציה כל כך חסרת תועלת - למשל, הכללה מרחוק של תאורה בבית כפרי תיצור את האפקט של נוכחות הבעלים, תפעיל את החימום של חימום תת רצפתי בחורף, כך שיהיה חם בבואכם, תדליק את המזגן בקיץ וכו '.
כאן מצילים מערכות שנשלטות מרחוק באמצעות קווי סלולרי או דרך האינטרנט.מכשירים כאלה מיוצגים כיום באופן נרחב בשוק. מחבר מאמר זה בו זמנית פיתח באופן עצמאי "מתג" בן ארבע ערוצים באמצעות GSM. המראה שלה מוצג באיור 11.
איור 11. מכשיר בקרה ופיקוח על ארבעה ערוצים.
מכשיר זה, המכונה מכשיר בקרה ופיקוח רב-פונקציונלי, כולל מודול GSM מובנה. כדי להשתמש בו, פשוט חבר את העומסים הנדרשים לערוצי הפלט והכנס כרטיס SIM מופעל.
הגישה לשליטה היא כדלקמן - החיוג מתבצע למספר כרטיס ה- SIM המותקן, לאחר מספר השיחות המתוכנת ההתקן מתחבר לקו ועליך להזין את סיסמת ההגדרה בלוח המקשים של הטלפון. אם הסיסמה שגויה, המכשיר מתנתק מהקו; אם הוא נכון, ניתן לשלוט (להפעיל או לבטל) כל אחת מארבע העומסים.
פרויקט זה הוא ללא מטרות רווח, כל התיעוד אודותיו, כולל קושחת מיקרו - -, שמונח ברשות הרבים וכל מי שיש לו ידע מסוים בתחום האלקטרוניקה יכול לעשות זאת בעצמך.
לכל תוכניות הבקרה שלעיל יש תכונה משותפת אחת - הן נשלטות על ידי פקודה אנושית, או במילים אחרות, על ידי מפעיל. אבל יש סוג שלם של מכשירים שיכולים לעבוד ללא מעורבות ישירה של אדם. אלה כוללים ממסר שליטה על הפקודה מחיישן אור, חיישן תנועה ובהתאם לאלגוריתם זמן שקבע בעבר.
ממסר עם חיישני אור (ממסר תמונות) משמש לעתים קרובות עבור בקרת תאורת רחוב - כשחושך הם מפעילים גופי תאורה חיצוניים. ניתן להתאים את סף הפעולה של ממסרים כאלה בהתאם לרמת התאורה. מראה ממסר תמונות יחד עם החיישן מוצג באיור 12. הוא מכיל מגע שליטה אחד, המאפשר לך לשלוט במנורה ישירות מהממסר, או, תחת עומסים כבדים, דרך מתקן נוסף ממסר כוח (מגע).
איור 12. ממסר תמונות עם חיישן.
ממסרים השולטים על העומס על פי אלגוריתם זמן נתון נקראים טיימרים לתכנות. הם קובעים את הזמן הדרוש להפעלה וכיבוי של העומס. לפעמים טיימרים משתלבים עם ממסר תמונות.
לשם מה נועד? נניח שאנחנו צריכים להדליק את התאורה בחוץ לאחר רדת החשכה, ואז לכבות אותה מאחת בבוקר, להדליק אותה שוב בארבע לפנות בוקר, ולכבות אותה בבוקר כשהיא מתבהרת. לשם כך, ממסר הצילום וטיימר מורכבים במעגל סדרתי. כשחושך, ממסר הצילום ידליק את המנורה, אך באחת בבוקר טיימר ישבור את המעגל והמנורה תכבה. ואז בארבע לפנות בוקר טיימר ירכיב את המעגל שוב - המנורה נדלקת. ולבסוף, כשתהיה אור, המנורה תכבה את ממסר הצילום.
בהתאם לשינוי הטיימר, ניתן לתכנת אירועים מיום לשנה בו. מגוון טיימרים כאלה הם ממסרים אסטרונומיים. ככלל, ממסרים אלה משמשים גם לשליטה על תאורה בחוץ - הקואורדינטות הגיאוגרפיות של האזור נכנסות אליו כערך קלט, והמכשיר, על בסיס מידע זה, מחשב אוטומטית את הצורך בהפעלת או כיבוי של התאורה. המראה של סוגים מסוימים של טיימרים מוצג באיור 13.
איור 13. הופעה של סוגים מסוימים של טיימרים הניתנים לתכנות.
לבסוף, נתמקד בבקרת תאורה באמצעות חיישני תנועה אינפרא אדום. חיישנים דומים משמשים במערכות אבטחה כדי לרשום נוכחות של אדם באזור מוגן. רק שם מתוכננים החיישנים כך שכאשר הם מופעלים, מערכת האבטחה שולחת אות אזעקה למחלקת האבטחה המרוחקת.
במקרה שלנו, פעולת החיישן צריכה להדליק את התאורה למשך זמן מסוים. אם לאחר זמן זה לא נצפתה פעילות (תנועה) באזור המבוקר, התאורה נכבית.אחרת, התאורה נשארת דולקת באותו פרק זמן.
השימוש במנורות הנשלטות על ידי חיישני תנועה נוח מאוד באזורים משותפים - על חדרי מדרגות ומסדרונות של בנייני דירות. מנורות כאלה מעולות גם לתאורת חוץ, למשל, בחצר הבית. הם מאפשרים לא רק לשלוט בנוחות בתאורה, אלא גם לחסוך באנרגיה, שהיא די רלוונטית בתקופתנו. המראה של המואר עם חיישן IR משולב מוצג באיור 14.
איור 14. מראה המנורה עם חיישן אינפרא אדום.
כמובן שבמאמר קטן אחד אי אפשר לכסות את כל הקיימים שיטות בקרת תאורה מודרניות. בו ניסיתי לקחת בחשבון את המסורתית והמשומשת ביותר.
ראה גם:דיאגרמות סכמטיות וחיווטות של תאורה בדירה ובבית
מיכאיל טיכונצ'וק
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: